近年來,許多學(xué)者為了構(gòu)建出理想的離子識(shí)別模型分子,合成了各種類型的具有特殊光電性能與配位能力的化合物。在已報(bào)道的這類化合物中,二茂鐵基咪唑衍生物因其良好光電響應(yīng)能力而倍受關(guān)注。二茂鐵基具有芳香性和易修飾性,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且具有獨(dú)特電化學(xué)氧化還原活性是良好的電信號(hào)報(bào)告單元。咪唑基也有芳香性,還是兩性化合物,既可結(jié)合陰離子,又可與陽離子配位,是良好的陰陽離子識(shí)別單元。將二茂鐵基的電化學(xué)活性和咪唑基的熒光活性相結(jié)合,可使二茂鐵基咪唑類衍生物具有光電雙響應(yīng)功能。因此,含二茂鐵基和咪唑基的化合物是光電雙響應(yīng)離子識(shí)別受體的良好模型分子。論文采用二茂鐵基甲醛和醋酸銨為原料,在醋酸催化下,與不同取代基的α-二酮進(jìn)行羰氨縮合成環(huán)反應(yīng),制備出了在咪唑環(huán)上引入不同取代基的二茂鐵基咪唑類衍生物。這類衍生物的特點(diǎn)是同時(shí)具有陰陽離子結(jié)合能力,帶有兩個(gè)柔性識(shí)別側(cè)臂,配位靈活,并具有光電雙響應(yīng)功能。本論文采用電化學(xué)和熒光光譜等方法,研究了二茂鐵基咪唑類衍生物對(duì)不同金屬離子的識(shí)別能力、作用規(guī)律和影響離子識(shí)別的因素。又研究了二茂鐵基咪唑類衍生物的分子結(jié)構(gòu)和配位方式。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:1、以二茂鐵(Fc-H)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為起始原料,氯仿為溶劑,三氯氧磷為催化劑,通過取代反應(yīng),合成了反應(yīng)原料二茂鐵甲醛Fc-CHO(1a)。2、通過羰氨縮合成環(huán)反應(yīng),設(shè)計(jì)合成了以二茂鐵基咪唑?yàn)槟阁w,分別含有吡啶基、噻吩基、呋喃基和苯基的四種二茂鐵基咪唑類衍生物2a-5a。3、通過熔點(diǎn)、紅外吸收光譜、核磁共振譜、質(zhì)譜和高分辨質(zhì)譜等方法對(duì)所合成化合物進(jìn)行了表征,證實(shí)了化合物1a-5a的組成和分子結(jié)構(gòu)。4、采用方波伏安法(SWV),循環(huán)伏安法(CV)、紫外可見光譜和熒光光譜等方法,研究了離子探針分子化合物2a-5a對(duì)各類金屬離子的光電響應(yīng)性能和影響離子識(shí)別的各類因素。通過等摩爾紫外光譜實(shí)驗(yàn)繪制的Job曲線結(jié)果表明,探針分子2a-5a與Al~(3+)和Cr~(3+)離子的配位比均為1:1。熒光滴定實(shí)驗(yàn)并結(jié)合Benesi-Hilderbrand(BH)方程進(jìn)行線性擬合計(jì)算出2a對(duì)Al~(3+)和Cr~(3+)離子的檢測(cè)限分別為7.89×10~-77 M和1.5×10~(-5)M,絡(luò)合常數(shù)分別為9.17×10~4 M~(-1)和1.9×10~6 M~(-1)。3a對(duì)Al~(3+)和Cr~(3+)離子的檢測(cè)限分別為2.21×10~-66 M和4.54×10~-55 M,絡(luò)合常數(shù)分別為2.53×10~3 M~(-1)和3.57×10~3 M~(-1)。4a對(duì)Al~(3+)和Cr~(3+)離子的檢測(cè)限分別為3.06×10~-55 M和2.40×10~-55 M,絡(luò)合常數(shù)分別為2.26×10~3M~(-1)和3.29×10~3 M~(-1)。5a對(duì)Al~(3+)和Cr~(3+)離子的檢測(cè)限分別為2.99×10~-55 M和2.11×10~-66 M,絡(luò)合常數(shù)分別為1.43×10~3 M~(-1)和3.28×10~3 M~(-1)。5、利用X射線單晶衍射等方法,測(cè)定了化合物2a與Ag~+離子形成配合物的晶體與分子結(jié)構(gòu)。晶體結(jié)構(gòu)表明化合物2a與Ag~+離子通過咪唑環(huán)的堿性氮原子和吡啶環(huán)的氮原子配位形成了2:2的配合物。為了解化合物2a與Ag~+離子在溶液狀態(tài)時(shí)的識(shí)別機(jī)制,我們做了化合物2a與Ag~+離子的~1H NMR滴定實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,離子識(shí)別位點(diǎn)與晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定結(jié)果一致。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O641.4
【部分圖文】：

圖 4-2 銀配合物的分子結(jié)構(gòu)Fig. 4-2 Molecule structure of silver complex表4-1 銀配合物晶體的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及相關(guān)參數(shù)Table 4-1 Crystal data and relevant structural parmenterpirical formula C48H44Ag2Fe2N10O8Calculateddensity mula weight 1216.37 Reflectionscollected /uniqperature (K) 273（2） Volume (A3) velength ( ) 0.71073 ZGoodness-of-fit on F2Final Rindices [I > 2 (I)]stal system Monoclinic ce group P 21/n ) 12.2326(10) ) 11.1235(10) R indices (all data) ) 17.4724(14) ))90F(000)Absorption coefficient(mm

二茂鐵甲醛的質(zhì)譜圖

化合物2a的質(zhì)譜圖
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本文編號(hào)：2851650